在 COMSOL Multiphysics 中实现 H-$\phi$ 公式以模拟块体超导体磁化并与 H 公式比较
计算物理
2021-02-03 v2 超导电性
应用物理
摘要
H 公式被大量用于高温超导体模拟，已被证明是一种非常通用且易于实现的建模涉及超导材料电磁现象的方法。然而，在无电流区域中模拟完整矢量场会不必要地增加模型的自由度，从而增加计算时间。在本文中，我们在 COMSOL Multiphysics 中实现众所周知的 H- 公式，以在块体超导体磁化计算背景下比较 H 与 H- 公式的数值性能。我们表明，对于给定的相对误差，H- 公式可将自由度和计算时间减少近一半。用两种公式获得的磁场精度被证明是相似的。H- 公式的计算优势被证明远超其实现所增加的复杂性，尤其在三维中。最后，我们确定 H 和 H- 公式的理想单元阶数在二维为四次、在三维为三次，对应于 COMSOL 中可实现的最高单元阶数。
引用
@article{arxiv.2006.13784,
title = {Implementation of the H-$\phi$ formulation in COMSOL Multiphysics for simulating the magnetization of bulk superconductors and comparison with the H-formulation},
author = {Alexandre Arsenault and Frédéric Sirois and Francesco Grilli},
journal= {arXiv preprint arXiv:2006.13784},
year = {2021}
}